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Par René Momper
Auteur
René MOMPER a 47 ans .Il est ingénieur territorial et ingénieur
généraliste en informatique d’entreprise. Il est également
responsable de l’Organisation des Systèmes
d’Information dans une collectivité...
Pour en finir avec les centrales thermiques : la micro-cogénération?
Par René Momper
mercredi 16 décembre 2009
Les centrales thermiques sont très polluantes et gaspillent de l'énergie. En optant pour des chaudières à micro-cogénération, la France se doterait d'un moyen efficace pour valoriser sa consommation de gaz en produisant de l'électricité.
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Vous pouvez déjà vous imaginer l’impact sur l’environnement*. Lorsqu’une telle centrale fonctionne 8 000 heures/an, ce qui lui est souvent demandé, elle rejette au moins 2 800 000 m3/heure de fumées à 98° (2700 tonnes/heure), qui favorisent les brouillards et 384 tonnes de poussières par an, sans compter les poussières dues à l’usure des différents mécanismes. Ces poussières sont à l’origine d’atteintes respiratoires et d’effets cardiovasculaires : 1 920 tonnes/an de NO2, qui affaiblit les défenses de l'organisme et attaque les poumons et le foie ; 3 264 tonnes de CO, qui est à l’origine de vertiges et d'anémies ; 384 tonnes/an de SO2, qui provoque de l’asthme et des bronchites et surtout, 2 604 640 tonnes/an de CO2, qui est connu comme étant un gaz à effet de serre contribuant au réchauffement climatique.
Cette centrale aura également besoin de prélever de l’eau dans un cours d'eau à concurrence de 1 100 m3/heure. L'eau sera rejetée à moins d’un tiers dans ce cours (à une température très supérieure à celle du prélèvement), et un peu plus de deux tiers seront rejetés dans l’atmosphère en étant déjà chargé, en plus de quelques produits chimiques servant à traiter l’eau avant de transiter dans les circuits de cette centrale.
Il important de noter que ces chiffres peuvent atteindre des valeurs nettement supérieures, car il n’est pas tenu compte des émissions lors des différentes phases de démarrage et de redémarrage de la centrale, qui interviennent plusieurs fois par jour. Comme pour un moteur de voiture à froid, lors du démarrage, la combustion n’est pas optimale, et engendre donc des émissions de polluants fortement augmentés par rapport à la phase de production dite « normale » (7 fois plus).
Le très gros inconvénient des centrales thermiques dans l’Hexagone, est que l'on ne valorise pas la chaleur émise inutilement dans l’atmosphère. On annonce un rendement de 60%, mais dans les faits, si l’on considère la quantité de gaz consommée et la puissance fournie par ce genre de centrale, nous avoisinons plutôt les 43% de rendement. 1 440 millions de mètres-cube de gaz correspond à environ 16 620 Gwh, or la centrale produira 7 136 Gwh pour une année. On est très loin des 60% de rendement annoncés et très proche de 57% d’énergie gaspillée inutilement. Cette énergie gaspillée inutilement est la vapeur d’eau. Dans le cas de cette centrale, 6 400 000 m3 seront gaspillées par an ! Or tout le monde sait que les deux principaux gaz responsables de l'effet de serre sont la vapeur d'eau (H2O) et le gaz carbonique (CO2)...
Que peut-on changer ? En utilisant des chaudières à production d’électricité (micro-cogénération) nous pourrions valoriser notre consommation de gaz. Certes, ce genre de chaudière utilise 4% de gaz en plus, mais elle permet de produire environ 5 000 kwh par an. La production d’électricité des chaudière à micro-cogénération à gaz est de l’ordre de 28%. En consommant 4% de gaz en plus, chaque foyer consommerait 1 620 m3 de gaz par an. De ce fait, le nombre de foyers concerné serait de 888 890, et produiraient en revanche 4 444 Gwh par an. Ce qui représente plus de la moitié de la production d’une centrale thermique au gaz de ce type, alors que ces centrales ne font que produire de l’électricité (7 136 Gwh par centrale pour une année)!
En France, il y a environ 30,7 millions de logements, dont 17 millions utilisent un chauffage au gaz. Rien qu’en équipant ces 17 millions de logements, nous pourrions ainsi produire 85 000 Gwh, soit l’équivalent de 12 centrales thermiques au gaz de 892 MW (ou 24 unités de productions, car dans l’exemple choisi il y a deux unités de production). Nous éviterions ainsi les rejets de ces 12 centrales thermiques. Ces rejets « économisés » représenteraient tout de même la bagatelle de 31 200 000 tonnes de CO2 par an (en plus des autres polluants) et 76 800 000 m3 de vapeur d’eau non rejetés inutilement dans la nature.
Nous avons tout à y gagner. La micro-cogénération ne sera pas LA solution à tous nos problèmes environnementaux, étant donné qu’elle utilise toujours de l’énergie fossile dans le cas du gaz, mais, en cas d’utilisation de bois ou de biomasse, cela pourrait être une bonne avancée. Une autre piste à explorer est la cogénération. Avec le nombre d’usines existantes en France et tous les réseaux de chaleur, il y aurait de quoi produire de l’énergie sans en gaspiller inutilement et sans construire de nouvelles centrales polluantes. Si on y ajoute toutes les autres sources d’énergies, solaire, éolien etc. Le paysage énergétique français pourrait changer, mais les grands groupes producteurs d’électricité ne voient pas cela d’un bon œil : distribuer les bénéfices aux particuliers plutôt que les encaisser …
*Les informations de la centrale thermique au gaz représentées dans cet article, sont issues de documents mis à disposition lors d’une enquête publique de 2009. Elles sont donc récentes et transmises par le pétitionnaire.
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Des milliards de mètres-cubes de gaz économisés ce n'est pas rien.
Concernant le cout d'une centrale à mciro-cogénération, à puissance installée égale, qu'est ce cela donne comparé à des CCG ?
Vous parlez de 85 TWh de production totale et 5 MWh par foyer! La consommation moyenne par foyer résidentile est de 4,7 MWh (29.8 milion de foyer / 140 TWh de consommation). On remarque dejà que la production est supèrieure à la consommation. D'où mes questions : est ce que la production d'électricité suivra le demande du foyer auquel cas il peut se poser le problème de la chaleur cré ne coincidant pas forcement aux besoins du foyer et à l'inverse, si on régule le besoin en chaleur du foyer, que faire de la production électrique ? Cela pourrait entrainer des surcharges du réseau.
Enfin, les infrastructures gazières résidentielles sont elles dimensionnées pour une telle quantité de gaz ?
En tout cas l'idée est intéressante mais comme toutes les énergies alternatives je pense qu'il y a des atouts et inconvénients.
je vais dabord répondre à la question du dimensionnement du réseau gazier. La consommation ne serait augmentée que de 4% environ, ce qui est faisable même avec le réseau existant. S'il fallait installer des centrales thermique au gaz pour une production électrique équivalente, là il est sur que le réseau de gaz actuel dans l'hexagone ne suffirait pas. Il faut savoir qu'une centrale thermique de 892 MW consomme 1 440 millions de mètres-cubes de gaz par an. Vous pouvez facilement vous imaginer les travaux à entreprendre pour supporter une telle surcharge sur le réseau gazier.
La production d'électricité ne suivra pas forcément la demande du foyer, mais cette production une fois mise sur le réseau électrique permettrait de répondre aux demandes d'électricité des pompes à chaleur d'autres foyers par exemple.
La demande en électricité est très forte en hivers, et c'est à ce moment là également que l'on chauffe (et que l'on produirait de l'électricité).
L'autre avantage, c'est que l'on produit de l'électricité localement qu'on aurait pas besoin de transporter loin, vu que les demandes se retrouvent également localement.
Mais les inconvénients actuels sont encore le prix de ce genre de chaudières et le manque de vonlonté de la part des pouvoirs publics de développer ce genre de production. Ce n'est qu'une affaire de "gros sous" qui irait dans la poche des particuliers et des installateurs au lieu d'aller dans celle des grands groupes de p